ABACUS 表面电场与补偿电荷

本篇采用鸢算科技集群 ABACUS 3.10.1 的实际输入与输出。下载实操资料包，解压后进入 abacus-examples。inputs 是干净输入，cases 是参考结果，work 用于你的新计算。

这篇要做什么#

薄层模型必须留真空，锯齿势不连续点和栅极补偿电荷应放在真空区域。efield_dir指定方向；场强、额外电子数和补偿电荷设置共同定义物理问题。固定电子数加外场不自动等于恒电势电化学模拟。生产任务应同时检查真空厚度、偶极修正和电势平台。

1 准备并提交#

python new-case.py official-electric_field-Pt-slab
cd work/official-electric_field-Pt-slab
sbatch run.sh

提交脚本使用核时分区模板。套餐用户按自己的资源权限用 yskit 生成提交脚本，保留相同的 ABACUS 计算命令。不要在登录节点直接运行计算。

本篇资料目录：official-electric_field-Pt-slab、official-compensating_charge-Pt-slab。其他对照例回到资料包根目录，换目录名后用同样三个命令提交。

2 核心输入#

official-electric_field-Pt-slab/INPUT 的完整内容：

INPUT_PARAMETERS
pseudo_dir ../../PP_ORB
dft_functional pbe
symmetry 0
cal_force 1
calculation scf
ecutwfc 60
scf_nmax 150
scf_thr 1.0e-7
basis_type pw
gamma_only 1
smearing_method gauss
smearing_sigma 0.015
mixing_type broyden
mixing_beta 0.1
efield_flag 1
dip_cor_flag 0
efield_pos_max 0.8
efield_pos_dec 0.1
efield_amp 0.005
orbital_dir ../../PP_ORB
device gpu
ks_solver cg

重点检查：efield_flag、efield_dir、efield_amp、gate_field、zgate。参数与说明应按3.10.1理解；官网 latest 的新增参数见版本与扩展范围。

ATOMIC_SPECIES
Pt 195.078 Pt_ONCV_PBE-1.0.upf

LATTICE_CONSTANT
1.889716

LATTICE_VECTORS
   20.00000     0.00000     0.00000
    0.00000     5.54844     0.00000
    0.00000    -2.77422     4.80509

ATOMIC_POSITIONS
Cartesian

Pt
0.0
12
  5.0000000   0.0000000   0.0000000 1 1 1
  5.0000000   2.7742217   0.0000000 1 1 1
  5.0000000  -1.3871108   2.4025464 1 1 1
  5.0000000   1.3871110   2.4025461 1 1 1
  7.2651424   2.7742215   1.6016975 1 1 1
  7.2651424   0.0000000   1.6016975 1 1 1
  7.2651424   1.3871107   4.0042440 1 1 1
  7.2651424  -1.3871108   4.0042440 1 1 1
  9.5302848   0.0000000   3.2033951 1 1 1
  9.5302848   2.7742217   3.2033951 1 1 1
  9.5302848   1.3871108   0.8008486 1 1 1
  9.5302848   4.1613325   0.8008486 1 1 1

K_POINTS
0
Gamma
1 1 1 0 0 0

对照输入的差别#

official-compensating_charge-Pt-slab：

gate_flag 1
zgate 0.7
block_down 0.65
block_up 0.75
block_height 0.01
block 1
nelec 217

3 检查输出和实际结果#

squeue -u "$USER"
tail -n 30 stdout.log
ls OUT.*

确认正常结束后，再检查电子收敛、几何或时间步终止条件以及本篇需要的结果文件。SCF电子收敛不等于晶胞或原子优化完成。

总能量是整个输入晶胞的量；不同原子数、赝势、泛函或物理条件的数值不能直接相减。CPU路径也在分配的计算资源中执行，本表不提供CPU节点性能对照。

4 提取和重画#

回到资料包根目录：

module load ase/3.29.0
python plot.py surface-fields
ls figures

plot.py读取对应原始日志或结果文件；已有CSV在 analysis。结构可打开输出的 STRU.cif，cube可在VESTA查看。保留原始数据、坐标单位和参数，修改绘图不能改变计算结果。

进一步查阅#

• ABACUS专题导航
• 官方文档
• 3.10.1版本源码和示例